【摘 要】
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铋基稀土发光材料由于独特的光学性质,广泛应用在照明器件等领域,为了实现照明器件的多色可调发光以及满足生物医学领域对发光材料的需求,研究不同稀土离子掺杂的铋基发光材料具有重要意义。本论文分别利用水热法和共沉淀法,以BiPO4、NaBiF4和K0.3Bi0.7F2.4为基质,合成了掺杂多种稀土离子(Dy3+、Sm3+、Tb3+、Eu3+)的多色荧光粉,并对其晶体结构、形貌、荧光性质、能量传递过程进行了
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铋基稀土发光材料由于独特的光学性质,广泛应用在照明器件等领域,为了实现照明器件的多色可调发光以及满足生物医学领域对发光材料的需求,研究不同稀土离子掺杂的铋基发光材料具有重要意义。本论文分别利用水热法和共沉淀法,以BiPO4、NaBiF4和K0.3Bi0.7F2.4为基质,合成了掺杂多种稀土离子(Dy3+、Sm3+、Tb3+、Eu3+)的多色荧光粉,并对其晶体结构、形貌、荧光性质、能量传递过程进行了系统的分析,主要内容如下:1、通过水热法制备出单斜相的BiPO4:Tb3+,Sm3+荧光粉。制备的样品为均一的棒状结构,并且其形貌没有随掺杂离子浓度的增加而改变。荧光光谱显示在378 nm近紫外光激发下,BiPO4:Tb3+荧光粉呈现出绿光发射,在403 nm激发下,BiPO4:Sm3+荧光粉呈现橙红色发射。通过分析得出Tb3+和Sm3+之间伴有能量传递发生,主要机理是偶极-偶极作用。从CIE色度坐标图中看到,荧光粉的发光颜色由红色、绿色向白色区域移动,说明可以通过调节Tb3+和Sm3+的掺杂比例来实现发光材料的多色可调发光。2、通过沉淀法在室温下快速合成了NaBiF4:Tb3+,Eu3+荧光粉。荧光光谱显示在352 nm紫外光激发下,NaBiF4:Tb3+荧光粉呈现出绿光发射,在395 nm紫外光激发下,NaBiF4:Eu3+荧光粉表现出的是橙红光发射。在NaBiF4:Tb3+,Eu3+荧光粉中有Tb3+离子到Eu3+离子的能量传递过程,能量传递机理为偶极-偶极相互作用。在352 nm紫外光激发下,NaBiF4:Tb3+,Eu3+样品可以实现白光发射。3、室温下通过沉淀法快速合成了球状的K0.3Bi0.7F2.4:Dy3+,Tb3+荧光粉。荧光光谱显示在388 nm紫外光激发下,K0.3Bi0.7F2.4:Dy3+荧光粉呈现出蓝光发射,在378 nm紫外光激发下,K0.3Bi0.7F2.4:Tb3+荧光粉呈现绿光发射。在K0.3Bi0.7F2.4:Dy3+,Tb3+荧光粉中存在能量传递,具体是从Dy3+传递到Tb3+,机理主要是偶极-偶极产生相互作用。
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